Првите истражувачи кои ќе го убицираат Стоби на денешната локација се J. G. v. Hahn и L. Heuzey во XIX век. Дополнување на нивните извештаи се истражувањата за патиштата на Α. v. Permerstein и Н. Вулић во 1902 г.

За време на Првата светска војна, од страна на германскиот офицер Hald, се отпочнати првите систематски ископувања на локалитетот. Тогаш е откриена базиликата во Паликура, а делумно биле откриени и уште две други базилики. Од 1918 г. со ископувањата раководи архитектот F. Krischen како член на Mazedonische Landeskundliche Komission. Tој ја открива Гробјанската базилика и делови од Епископската базилика. Со повлекувањето на Германците голем дел од археолошки материјал и комплетната документација биле изгубени.

Од 1923 до 1940 година Стоби е систематски истражуван од страна на Народниот Музеј во Белград. Со првите кампањи раководат Австријците B. Saria и R. Eger, а подоцна почнувајќи од 30-титте години на нив им се приклучуваат Ћ. Трухелка од Загреб, В. Петковић, Ј. Петровић, и Ѓ. Мано – Зиси од Белград. Во тимот биле и познатите архитекти E. Dyggve од Копенхаген, J. Staudinger од Минхен, А. Magerle од Љубљана, Б. Несторовић и Ѓ. Бошковић од Белград. За период од 17 години и со голема работна сила истражувачите успеале да ги откријат Театарот, Епископската базилика, Епископската резиденција, Via Sacra, Porta Heraclea, Domus Fulonica, Северната базилика, Централната базилика и синагога, Куќата на псалмите (Палата на Полихармос), Големата и малата бања, Куќата на Перистерија, Теодосијанската палата, Куќата на Партениј, Гробјанската базилика со гробовите околу неа и Базиликата во Паликура. Голем недостаток на овие ископувања е што со цел да се откријат репрезентативните градби не е посветено внимание на стратиграфијата.